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Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 29

Vapor d’água saturado a 150 ° C é expandido num processo isotérmico. Determine as variações de u e s quando a pressão final do processo de expansão é igual a: a. 100   k P a , b. 50   k P a , e c. 10   k P a .

Passo 1

Fala pessoal, beleza?

Temos vapor d’água sendo expandido em um processo isotérmico e temos que determinar as variações da energia interna e entropia para cada pressão final dada nos itens.

Vamos coletar a condição inicial que será a mesma para todos. Como inicialmente apenas temos a condição de estado da temperatura de 15 0 ° C vamos na tabela em função da temperatura. Olhando na tabela B . 1.1 :

u 1 = 2559,54 k J k g

s 1 = 6,8378 k J k g K

Passo 2

Com as condições inicias encontradas, vamos na tabela B . 1.3 encontrar as variáveis para cada pressão.

a) P a = 100   k P a ,

u a = 2582,75 k J k g

s a = 7,6133 k J k g K

Calculando a variação:

Δ u = u a - u 1 = 23,21 k J k g

Δ s = s a - s 1 = 0,7755 k J k g K

Passo 3

b) P b = 50   k P a ,

u b = 2585,61 k J k g

s b = 7,94 k J k g K

Calculando a variação:

Δ u = u b - u 1 = 26,07 k J k g

Δ s = s b - s 1 = 1,1022 k J k g K

Passo 4

c) P c = 10   k P a ,

u c = 2587,86 k J k g

s c = 8,6881 k J k g K

Calculando a variação:

Δ u = u c - u 1 = 28,32 k J k g

Δ s = s c - s 1 = 1,8503 k J k g K

Resposta

a) Δ u = u a - u 1 = 23,21 k J k g

Δ s = s a - s 1 = 0,7755 k J k g K

b)

Δ u = u b - u 1 = 26,07 k J k g

Δ s = s b - s 1 = 1,1022 k J k g K

c)

Δ u = u c - u 1 = 28,32 k J k g

Δ s = s c - s 1 = 1,8503 k J k g K

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